KVM: s390: sie intercept handling
[linux-2.6.git] / lib / swiotlb.c
index 5bdeaae..0259228 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 /*
  * Dynamic DMA mapping support.
  *
- * This implementation is for IA-64 and EM64T platforms that do not support
+ * This implementation is a fallback for platforms that do not support
  * I/O TLBs (aka DMA address translation hardware).
  * Copyright (C) 2000 Asit Mallick <Asit.K.Mallick@intel.com>
  * Copyright (C) 2000 Goutham Rao <goutham.rao@intel.com>
@@ -35,8 +35,8 @@
 #define OFFSET(val,align) ((unsigned long)     \
                           ( (val) & ( (align) - 1)))
 
-#define SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg)        (page_address((sg)->page) + (sg)->offset)
-#define SG_ENT_PHYS_ADDRESS(SG)        virt_to_phys(SG_ENT_VIRT_ADDRESS(SG))
+#define SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg)        (sg_virt((sg)))
+#define SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg)        virt_to_bus(SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg))
 
 /*
  * Maximum allowable number of contiguous slabs to map,
@@ -129,24 +129,25 @@ __setup("swiotlb=", setup_io_tlb_npages);
  * Statically reserve bounce buffer space and initialize bounce buffer data
  * structures for the software IO TLB used to implement the DMA API.
  */
-void
-swiotlb_init_with_default_size (size_t default_size)
+void __init
+swiotlb_init_with_default_size(size_t default_size)
 {
-       unsigned long i;
+       unsigned long i, bytes;
 
        if (!io_tlb_nslabs) {
                io_tlb_nslabs = (default_size >> IO_TLB_SHIFT);
                io_tlb_nslabs = ALIGN(io_tlb_nslabs, IO_TLB_SEGSIZE);
        }
 
+       bytes = io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
+
        /*
         * Get IO TLB memory from the low pages
         */
-       io_tlb_start = alloc_bootmem_low_pages_limit(io_tlb_nslabs *
-                                            (1 << IO_TLB_SHIFT), 0x100000000);
+       io_tlb_start = alloc_bootmem_low_pages(bytes);
        if (!io_tlb_start)
                panic("Cannot allocate SWIOTLB buffer");
-       io_tlb_end = io_tlb_start + io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT);
+       io_tlb_end = io_tlb_start + bytes;
 
        /*
         * Allocate and initialize the free list array.  This array is used
@@ -163,12 +164,15 @@ swiotlb_init_with_default_size (size_t default_size)
         * Get the overflow emergency buffer
         */
        io_tlb_overflow_buffer = alloc_bootmem_low(io_tlb_overflow);
+       if (!io_tlb_overflow_buffer)
+               panic("Cannot allocate SWIOTLB overflow buffer!\n");
+
        printk(KERN_INFO "Placing software IO TLB between 0x%lx - 0x%lx\n",
-              virt_to_phys(io_tlb_start), virt_to_phys(io_tlb_end));
+              virt_to_bus(io_tlb_start), virt_to_bus(io_tlb_end));
 }
 
-void
-swiotlb_init (void)
+void __init
+swiotlb_init(void)
 {
        swiotlb_init_with_default_size(64 * (1<<20));   /* default to 64MB */
 }
@@ -179,9 +183,9 @@ swiotlb_init (void)
  * This should be just like above, but with some error catching.
  */
 int
-swiotlb_late_init_with_default_size (size_t default_size)
+swiotlb_late_init_with_default_size(size_t default_size)
 {
-       unsigned long i, req_nslabs = io_tlb_nslabs;
+       unsigned long i, bytes, req_nslabs = io_tlb_nslabs;
        unsigned int order;
 
        if (!io_tlb_nslabs) {
@@ -192,8 +196,9 @@ swiotlb_late_init_with_default_size (size_t default_size)
        /*
         * Get IO TLB memory from the low pages
         */
-       order = get_order(io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT));
+       order = get_order(io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT);
        io_tlb_nslabs = SLABS_PER_PAGE << order;
+       bytes = io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
 
        while ((SLABS_PER_PAGE << order) > IO_TLB_MIN_SLABS) {
                io_tlb_start = (char *)__get_free_pages(GFP_DMA | __GFP_NOWARN,
@@ -206,13 +211,14 @@ swiotlb_late_init_with_default_size (size_t default_size)
        if (!io_tlb_start)
                goto cleanup1;
 
-       if (order != get_order(io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT))) {
+       if (order != get_order(bytes)) {
                printk(KERN_WARNING "Warning: only able to allocate %ld MB "
                       "for software IO TLB\n", (PAGE_SIZE << order) >> 20);
                io_tlb_nslabs = SLABS_PER_PAGE << order;
+               bytes = io_tlb_nslabs << IO_TLB_SHIFT;
        }
-       io_tlb_end = io_tlb_start + io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT);
-       memset(io_tlb_start, 0, io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT));
+       io_tlb_end = io_tlb_start + bytes;
+       memset(io_tlb_start, 0, bytes);
 
        /*
         * Allocate and initialize the free list array.  This array is used
@@ -243,9 +249,9 @@ swiotlb_late_init_with_default_size (size_t default_size)
        if (!io_tlb_overflow_buffer)
                goto cleanup4;
 
-       printk(KERN_INFO "Placing %ldMB software IO TLB between 0x%lx - "
-              "0x%lx\n", (io_tlb_nslabs * (1 << IO_TLB_SHIFT)) >> 20,
-              virt_to_phys(io_tlb_start), virt_to_phys(io_tlb_end));
+       printk(KERN_INFO "Placing %luMB software IO TLB between 0x%lx - "
+              "0x%lx\n", bytes >> 20,
+              virt_to_bus(io_tlb_start), virt_to_bus(io_tlb_end));
 
        return 0;
 
@@ -257,8 +263,8 @@ cleanup3:
        free_pages((unsigned long)io_tlb_list, get_order(io_tlb_nslabs *
                                                         sizeof(int)));
        io_tlb_list = NULL;
-       io_tlb_end = NULL;
 cleanup2:
+       io_tlb_end = NULL;
        free_pages((unsigned long)io_tlb_start, order);
        io_tlb_start = NULL;
 cleanup1:
@@ -266,7 +272,7 @@ cleanup1:
        return -ENOMEM;
 }
 
-static inline int
+static int
 address_needs_mapping(struct device *hwdev, dma_addr_t addr)
 {
        dma_addr_t mask = 0xffffffff;
@@ -276,6 +282,15 @@ address_needs_mapping(struct device *hwdev, dma_addr_t addr)
        return (addr & ~mask) != 0;
 }
 
+static inline unsigned int is_span_boundary(unsigned int index,
+                                           unsigned int nslots,
+                                           unsigned long offset_slots,
+                                           unsigned long max_slots)
+{
+       unsigned long offset = (offset_slots + index) & (max_slots - 1);
+       return offset + nslots > max_slots;
+}
+
 /*
  * Allocates bounce buffer and returns its kernel virtual address.
  */
@@ -286,6 +301,18 @@ map_single(struct device *hwdev, char *buffer, size_t size, int dir)
        char *dma_addr;
        unsigned int nslots, stride, index, wrap;
        int i;
+       unsigned long start_dma_addr;
+       unsigned long mask;
+       unsigned long offset_slots;
+       unsigned long max_slots;
+
+       mask = dma_get_seg_boundary(hwdev);
+       start_dma_addr = virt_to_bus(io_tlb_start) & mask;
+
+       offset_slots = ALIGN(start_dma_addr, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT;
+       max_slots = mask + 1
+                   ? ALIGN(mask + 1, 1 << IO_TLB_SHIFT) >> IO_TLB_SHIFT
+                   : 1UL << (BITS_PER_LONG - IO_TLB_SHIFT);
 
        /*
         * For mappings greater than a page, we limit the stride (and
@@ -297,8 +324,7 @@ map_single(struct device *hwdev, char *buffer, size_t size, int dir)
        else
                stride = 1;
 
-       if (!nslots)
-               BUG();
+       BUG_ON(!nslots);
 
        /*
         * Find suitable number of IO TLB entries size that will fit this
@@ -306,12 +332,21 @@ map_single(struct device *hwdev, char *buffer, size_t size, int dir)
         */
        spin_lock_irqsave(&io_tlb_lock, flags);
        {
-               wrap = index = ALIGN(io_tlb_index, stride);
-
+               index = ALIGN(io_tlb_index, stride);
                if (index >= io_tlb_nslabs)
-                       wrap = index = 0;
+                       index = 0;
+               wrap = index;
 
                do {
+                       while (is_span_boundary(index, nslots, offset_slots,
+                                               max_slots)) {
+                               index += stride;
+                               if (index >= io_tlb_nslabs)
+                                       index = 0;
+                               if (index == wrap)
+                                       goto not_found;
+                       }
+
                        /*
                         * If we find a slot that indicates we have 'nslots'
                         * number of contiguous buffers, we allocate the
@@ -341,6 +376,7 @@ map_single(struct device *hwdev, char *buffer, size_t size, int dir)
                                index = 0;
                } while (index != wrap);
 
+  not_found:
                spin_unlock_irqrestore(&io_tlb_lock, flags);
                return NULL;
        }
@@ -352,7 +388,8 @@ map_single(struct device *hwdev, char *buffer, size_t size, int dir)
         * This is needed when we sync the memory.  Then we sync the buffer if
         * needed.
         */
-       io_tlb_orig_addr[index] = buffer;
+       for (i = 0; i < nslots; i++)
+               io_tlb_orig_addr[index+i] = buffer + (i << IO_TLB_SHIFT);
        if (dir == DMA_TO_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL)
                memcpy(dma_addr, buffer, size);
 
@@ -413,18 +450,20 @@ sync_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size,
        int index = (dma_addr - io_tlb_start) >> IO_TLB_SHIFT;
        char *buffer = io_tlb_orig_addr[index];
 
+       buffer += ((unsigned long)dma_addr & ((1 << IO_TLB_SHIFT) - 1));
+
        switch (target) {
        case SYNC_FOR_CPU:
                if (likely(dir == DMA_FROM_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL))
                        memcpy(buffer, dma_addr, size);
-               else if (dir != DMA_TO_DEVICE)
-                       BUG();
+               else
+                       BUG_ON(dir != DMA_TO_DEVICE);
                break;
        case SYNC_FOR_DEVICE:
                if (likely(dir == DMA_TO_DEVICE || dir == DMA_BIDIRECTIONAL))
                        memcpy(dma_addr, buffer, size);
-               else if (dir != DMA_FROM_DEVICE)
-                       BUG();
+               else
+                       BUG_ON(dir != DMA_FROM_DEVICE);
                break;
        default:
                BUG();
@@ -433,9 +472,9 @@ sync_single(struct device *hwdev, char *dma_addr, size_t size,
 
 void *
 swiotlb_alloc_coherent(struct device *hwdev, size_t size,
-                      dma_addr_t *dma_handle, int flags)
+                      dma_addr_t *dma_handle, gfp_t flags)
 {
-       unsigned long dev_addr;
+       dma_addr_t dev_addr;
        void *ret;
        int order = get_order(size);
 
@@ -447,7 +486,7 @@ swiotlb_alloc_coherent(struct device *hwdev, size_t size,
        flags |= GFP_DMA;
 
        ret = (void *)__get_free_pages(flags, order);
-       if (ret && address_needs_mapping(hwdev, virt_to_phys(ret))) {
+       if (ret && address_needs_mapping(hwdev, virt_to_bus(ret))) {
                /*
                 * The allocated memory isn't reachable by the device.
                 * Fall back on swiotlb_map_single().
@@ -464,19 +503,20 @@ swiotlb_alloc_coherent(struct device *hwdev, size_t size,
                 */
                dma_addr_t handle;
                handle = swiotlb_map_single(NULL, NULL, size, DMA_FROM_DEVICE);
-               if (dma_mapping_error(handle))
+               if (swiotlb_dma_mapping_error(handle))
                        return NULL;
 
-               ret = phys_to_virt(handle);
+               ret = bus_to_virt(handle);
        }
 
        memset(ret, 0, size);
-       dev_addr = virt_to_phys(ret);
+       dev_addr = virt_to_bus(ret);
 
        /* Confirm address can be DMA'd by device */
        if (address_needs_mapping(hwdev, dev_addr)) {
-               printk("hwdev DMA mask = 0x%016Lx, dev_addr = 0x%016lx\n",
-                      (unsigned long long)*hwdev->dma_mask, dev_addr);
+               printk("hwdev DMA mask = 0x%016Lx, dev_addr = 0x%016Lx\n",
+                      (unsigned long long)*hwdev->dma_mask,
+                      (unsigned long long)dev_addr);
                panic("swiotlb_alloc_coherent: allocated memory is out of "
                      "range for device");
        }
@@ -488,6 +528,7 @@ void
 swiotlb_free_coherent(struct device *hwdev, size_t size, void *vaddr,
                      dma_addr_t dma_handle)
 {
+       WARN_ON(irqs_disabled());
        if (!(vaddr >= (void *)io_tlb_start
                     && vaddr < (void *)io_tlb_end))
                free_pages((unsigned long) vaddr, get_order(size));
@@ -506,7 +547,7 @@ swiotlb_full(struct device *dev, size_t size, int dir, int do_panic)
         * When the mapping is small enough return a static buffer to limit
         * the damage, or panic when the transfer is too big.
         */
-       printk(KERN_ERR "DMA: Out of SW-IOMMU space for %lu bytes at "
+       printk(KERN_ERR "DMA: Out of SW-IOMMU space for %zu bytes at "
               "device %s\n", size, dev ? dev->bus_id : "?");
 
        if (size > io_tlb_overflow && do_panic) {
@@ -527,11 +568,10 @@ swiotlb_full(struct device *dev, size_t size, int dir, int do_panic)
 dma_addr_t
 swiotlb_map_single(struct device *hwdev, void *ptr, size_t size, int dir)
 {
-       unsigned long dev_addr = virt_to_phys(ptr);
+       dma_addr_t dev_addr = virt_to_bus(ptr);
        void *map;
 
-       if (dir == DMA_NONE)
-               BUG();
+       BUG_ON(dir == DMA_NONE);
        /*
         * If the pointer passed in happens to be in the device's DMA window,
         * we can safely return the device addr and not worry about bounce
@@ -549,7 +589,7 @@ swiotlb_map_single(struct device *hwdev, void *ptr, size_t size, int dir)
                map = io_tlb_overflow_buffer;
        }
 
-       dev_addr = virt_to_phys(map);
+       dev_addr = virt_to_bus(map);
 
        /*
         * Ensure that the address returned is DMA'ble
@@ -561,25 +601,6 @@ swiotlb_map_single(struct device *hwdev, void *ptr, size_t size, int dir)
 }
 
 /*
- * Since DMA is i-cache coherent, any (complete) pages that were written via
- * DMA can be marked as "clean" so that lazy_mmu_prot_update() doesn't have to
- * flush them when they get mapped into an executable vm-area.
- */
-static void
-mark_clean(void *addr, size_t size)
-{
-       unsigned long pg_addr, end;
-
-       pg_addr = PAGE_ALIGN((unsigned long) addr);
-       end = (unsigned long) addr + size;
-       while (pg_addr + PAGE_SIZE <= end) {
-               struct page *page = virt_to_page(pg_addr);
-               set_bit(PG_arch_1, &page->flags);
-               pg_addr += PAGE_SIZE;
-       }
-}
-
-/*
  * Unmap a single streaming mode DMA translation.  The dma_addr and size must
  * match what was provided for in a previous swiotlb_map_single call.  All
  * other usages are undefined.
@@ -591,14 +612,13 @@ void
 swiotlb_unmap_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr, size_t size,
                     int dir)
 {
-       char *dma_addr = phys_to_virt(dev_addr);
+       char *dma_addr = bus_to_virt(dev_addr);
 
-       if (dir == DMA_NONE)
-               BUG();
+       BUG_ON(dir == DMA_NONE);
        if (dma_addr >= io_tlb_start && dma_addr < io_tlb_end)
                unmap_single(hwdev, dma_addr, size, dir);
        else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
-               mark_clean(dma_addr, size);
+               dma_mark_clean(dma_addr, size);
 }
 
 /*
@@ -611,18 +631,17 @@ swiotlb_unmap_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr, size_t size,
  * address back to the card, you must first perform a
  * swiotlb_dma_sync_for_device, and then the device again owns the buffer
  */
-static inline void
+static void
 swiotlb_sync_single(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
                    size_t size, int dir, int target)
 {
-       char *dma_addr = phys_to_virt(dev_addr);
+       char *dma_addr = bus_to_virt(dev_addr);
 
-       if (dir == DMA_NONE)
-               BUG();
+       BUG_ON(dir == DMA_NONE);
        if (dma_addr >= io_tlb_start && dma_addr < io_tlb_end)
                sync_single(hwdev, dma_addr, size, dir, target);
        else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
-               mark_clean(dma_addr, size);
+               dma_mark_clean(dma_addr, size);
 }
 
 void
@@ -642,19 +661,18 @@ swiotlb_sync_single_for_device(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
 /*
  * Same as above, but for a sub-range of the mapping.
  */
-static inline void
+static void
 swiotlb_sync_single_range(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
                          unsigned long offset, size_t size,
                          int dir, int target)
 {
-       char *dma_addr = phys_to_virt(dev_addr) + offset;
+       char *dma_addr = bus_to_virt(dev_addr) + offset;
 
-       if (dir == DMA_NONE)
-               BUG();
+       BUG_ON(dir == DMA_NONE);
        if (dma_addr >= io_tlb_start && dma_addr < io_tlb_end)
                sync_single(hwdev, dma_addr, size, dir, target);
        else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
-               mark_clean(dma_addr, size);
+               dma_mark_clean(dma_addr, size);
 }
 
 void
@@ -690,29 +708,30 @@ swiotlb_sync_single_range_for_device(struct device *hwdev, dma_addr_t dev_addr,
  * same here.
  */
 int
-swiotlb_map_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg, int nelems,
+swiotlb_map_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
               int dir)
 {
+       struct scatterlist *sg;
        void *addr;
-       unsigned long dev_addr;
+       dma_addr_t dev_addr;
        int i;
 
-       if (dir == DMA_NONE)
-               BUG();
+       BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 
-       for (i = 0; i < nelems; i++, sg++) {
+       for_each_sg(sgl, sg, nelems, i) {
                addr = SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg);
-               dev_addr = virt_to_phys(addr);
+               dev_addr = virt_to_bus(addr);
                if (swiotlb_force || address_needs_mapping(hwdev, dev_addr)) {
-                       sg->dma_address = (dma_addr_t) virt_to_phys(map_single(hwdev, addr, sg->length, dir));
-                       if (!sg->dma_address) {
+                       void *map = map_single(hwdev, addr, sg->length, dir);
+                       if (!map) {
                                /* Don't panic here, we expect map_sg users
                                   to do proper error handling. */
                                swiotlb_full(hwdev, sg->length, dir, 0);
-                               swiotlb_unmap_sg(hwdev, sg - i, i, dir);
-                               sg[0].dma_length = 0;
+                               swiotlb_unmap_sg(hwdev, sgl, i, dir);
+                               sgl[0].dma_length = 0;
                                return 0;
                        }
+                       sg->dma_address = virt_to_bus(map);
                } else
                        sg->dma_address = dev_addr;
                sg->dma_length = sg->length;
@@ -725,19 +744,21 @@ swiotlb_map_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg, int nelems,
  * concerning calls here are the same as for swiotlb_unmap_single() above.
  */
 void
-swiotlb_unmap_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg, int nelems,
+swiotlb_unmap_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl, int nelems,
                 int dir)
 {
+       struct scatterlist *sg;
        int i;
 
-       if (dir == DMA_NONE)
-               BUG();
+       BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 
-       for (i = 0; i < nelems; i++, sg++)
+       for_each_sg(sgl, sg, nelems, i) {
                if (sg->dma_address != SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg))
-                       unmap_single(hwdev, (void *) phys_to_virt(sg->dma_address), sg->dma_length, dir);
+                       unmap_single(hwdev, bus_to_virt(sg->dma_address),
+                                    sg->dma_length, dir);
                else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
-                       mark_clean(SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg), sg->dma_length);
+                       dma_mark_clean(SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg), sg->dma_length);
+       }
 }
 
 /*
@@ -747,19 +768,22 @@ swiotlb_unmap_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg, int nelems,
  * The same as swiotlb_sync_single_* but for a scatter-gather list, same rules
  * and usage.
  */
-static inline void
-swiotlb_sync_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
+static void
+swiotlb_sync_sg(struct device *hwdev, struct scatterlist *sgl,
                int nelems, int dir, int target)
 {
+       struct scatterlist *sg;
        int i;
 
-       if (dir == DMA_NONE)
-               BUG();
+       BUG_ON(dir == DMA_NONE);
 
-       for (i = 0; i < nelems; i++, sg++)
+       for_each_sg(sgl, sg, nelems, i) {
                if (sg->dma_address != SG_ENT_PHYS_ADDRESS(sg))
-                       sync_single(hwdev, (void *) sg->dma_address,
+                       sync_single(hwdev, bus_to_virt(sg->dma_address),
                                    sg->dma_length, dir, target);
+               else if (dir == DMA_FROM_DEVICE)
+                       dma_mark_clean(SG_ENT_VIRT_ADDRESS(sg), sg->dma_length);
+       }
 }
 
 void
@@ -779,7 +803,7 @@ swiotlb_sync_sg_for_device(struct device *hwdev, struct scatterlist *sg,
 int
 swiotlb_dma_mapping_error(dma_addr_t dma_addr)
 {
-       return (dma_addr == virt_to_phys(io_tlb_overflow_buffer));
+       return (dma_addr == virt_to_bus(io_tlb_overflow_buffer));
 }
 
 /*
@@ -789,12 +813,11 @@ swiotlb_dma_mapping_error(dma_addr_t dma_addr)
  * this function.
  */
 int
-swiotlb_dma_supported (struct device *hwdev, u64 mask)
+swiotlb_dma_supported(struct device *hwdev, u64 mask)
 {
-       return (virt_to_phys (io_tlb_end) - 1) <= mask;
+       return virt_to_bus(io_tlb_end - 1) <= mask;
 }
 
-EXPORT_SYMBOL(swiotlb_init);
 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_single);
 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_unmap_single);
 EXPORT_SYMBOL(swiotlb_map_sg);